Створення нових сортів льону олійного різних напрямів використання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут олійних культур НААН

СТВОРЕННЯ НОВИХ СОРТІВ ЛЬОНУ ОЛІЙНОГО РІЗНИХ НАПРЯМІВ ВИКОРИСТАННЯ

Т.Г. Товстановська, Ю.О. Махно, В.О. Лях

Анотація

Представлено результати селекційної роботи зі створення п'яти нових сортів льону олійного різних напрямів використання. Сорти технічного призначення Світлозір, Запорізький богатир, Патріций, Вогні Дніпрогесу характеризуються високою врожайністю (2,0-2,5 т/га), олійністю (48,349,5%), вмістом ліноленової кислоти в олії (65,6-70,0%), а крупнонасіннєві сорти Світлозір і Запорізький богатир - масою 1000 насінин вище 9,0 г.

Сорт харчового призначення Живинка вирізняється унікальним співвідношенням ненасичених жирних кислот - зниженим вмістом ліноленової кислоти в олії (25,0%) та підвищеним вмістом лінолевої (43,6%). Сорти мають відмітні маркерні ознаки за формою віночка, забарвленням квітки, насіння, листя. Створення нових сортів льону олійного здійснювалося як традиційними, так і новітніми методами селекції. Впровадження нових сортів у виробництво дозволить збільшити посівні площі під цією культурою.

Ключові слова: льон олійний, сорт, метод селекції, напрям селекції, господарсько-цінна ознака, маркерна ознака.

Аннотация

СОЗДАНИЕ НОВЫХ СОРТОВ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО РАЗЛИЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Т.Г Товстановская, Ю.А. Махно, В.А. Лях

Институт масличных культур НААН

Представлены результаты селекционной работы по созданию пяти новых сортов льна масличного различного направления. Сорта технического назначения Свитлозир, Запорожский богатырь, Патриций, Вогни Днепрогэса характеризуются высокой урожайностью (2,0-2,5 т/га), масличностью (48,3-49,5%), содержанием линоленовой кислоты в масле (65,6-70,0%), а крупносемянные сорта Свитлозир и Запорожский богатырь - массой 1 о00 семян выше 9,0 г. Сорт пищевого назначения Живинка отличается уникальным соотношением ненасыщенных жирных кислот - пониженным содержанием линоленовой кислоты в масле (25,0%) и повышенным содержанием линолевой (43,6%). Сорта имеют отличительные маркерные признаки по форме венчика, окраске цветка, семян, листьев. Создание новых сортов льна масличного осуществлялось как традиционными, так и новейшими методами селекции. Внедрение новых сортов в производство позволит увеличить посевные площади под этой культурой.

Ключевые слова: лен масличный, сорт, метод селекции, направление селекции, хозяйственно-ценный признак, маркерный признак.

Annotation

CREATION OF NEW OIL FLAX VARIETIES DIFFERENT DIRECTIONS OF USE

T.G. Tovstanovska, Yu.O. Makhno, V.O. Lyakh

Institute of Oilseed Crops NAAS

At the Institute of Oilseed Crops NAAS the selection of oil flax is carried out using both traditional and new methods. The priority directions of breeding work is the creation of specialized varieties with different ratio of fatty acids: technical direction with a high content of linolenic acid (more than 65%); food direction with a low content of linolenic acid (less than 10%); medical direction with a balanced content of unsaturated fatty acids.

The aim of the work was the creation of new highly productive varieties of flax oilseeds of various uses.

The research materials were samples of the collection of mutants with different biochemical composition of the oil, the duration of the vegetation period, modified morphological characters, and samples of different geographical origin.

Research methods: field, laboratory, statistical.

Studies were conducted during 2009-2017. Bookmark breeding nurseries carried out according to the guidelines for the full scheme of the selection process. As a control, a grade of technical direction Pivdenna nich and a variety of food direction Kivika were used.

As a result of the research work, four varieties of the technical direction Svitlozir, Zaporizhskiy bogatyr, Patriciy, Vogni Dniprogesa and the food direction Zhivinka were created.

The large seed variety Svitlozir (2015) was created by individual

Вступ

Зростаючі вимоги виробництва до сучасних сортів льону олійного потребують вдосконалення теоретичних і методичних аспектів селекційної роботи. Ефективність селекції льону олійного в значній мірі залежить від залучення у селекційний процес джерел з високим рівнем прояву цінних господарських ознак і розширення генетичного різноманіття. У Інституті олійних культур НААН вирішення цього завдання здійснюється із застосуванням як традиційних, так і новітніх методів селекції.

Внутрішньовидова гібридизація з подальшим індивідуальним добором рослин залишається основним методом створення вихідного матеріалу. Застосовуються прості (в тому числі й реципрокні), складні схрещування та схрещування географічно віддалених форм (Tovsta^vska 2016).

Для розширення генетичного різноманіття льону олійного нами широко застосовується метод індукованого мутагенезу з використанням гамма-променів та етилметансульфонату. Висока ефективність фізичних і хімічних мутагенів дозволила створити колекцію індукованих мутантів з біохімічними мутаціями вмісту олії в насінні та зміненим жирно-кислотним складом, а також серію зразків зі зміненими морфологічними ознаками забарвлення пелюсток віночка, пиляків, насіння та хлорофільними змінами листя (Polyakova 2003; Lyakh et al. 2009).

Застосування методу гаметної селекції дозволяє проводити добір цінних у господарському відношенні генотипів льону олійного на ранніх етапах селекційного процесу. Методичний підхід, у основі якого лежить добір мікрогаметофітів, стійких до підвищеної або зниженої температур, використовується в селекційній практиці для одержання стійких до несприятливих умов навколишнього середовища сортів (посухостійких і холодостійких). Саме цей метод був успішно використаний при створенні сорту Південна ніч, який є національним стандартом і використовується у селекційному процесі в якості контролю (Mischenko 1999; Lyakh et al. 2000; Lyakh et al. 2001).

Оскільки просування льону олійного у регіони зі значно більшою кількістю опадів, ніж на сході та півдні, ставить завдання скорочення вегетаційного періоду та збільшення стійкості проти хвороб, актуальним напрямом у селекції льону олійного є міжвидова гібридизація. Генетичними джерелами цих ознак є не тільки різнопланові колекції льону олійного, а й дикі види з n=15, які легко схрещуються з культурним льоном, зокрема L. angustifolium, L. bienne, L. hispanicum (Lyakh, Sоrоkа 2008).

Завдяки застосуванню такого сучасного методу як електрофорез запасних білків насіння стало можливе проведення ідентифікації зразків льону олійного. Виявлений поліморфізм за спектрами запасних білків насіння дозволяє не тільки здійснювати паспортизацію різних генотипів, але й цілеспрямовано підбирати матеріал для схрещування (Lyakh et al. 2007; Makhno 2013).

Льон олійний є культурою багатоцільового призначення, а лляна олія має широкий спектр використання і може застосовуватися як у технічному напрямку, так і у харчовій промисловості та медицині. Тому пріоритетними напрямами нашої селекційної роботи з льоном олійним є створення високопродуктивних спеціалізованих сортів з різним співвідношенням жирних кислот технічного напряму використання з підвищеним вмістом ліноленової кислоти (більше 65%); харчового напряму використання зі зниженим вмістом ліноленової кислоти (менше 10%); медичного напряму використання зі збалансованим вмістом ненасичених жирних кислот.

Метою роботи було створення нових високопродуктивних сортів льону олійного різних напрямів використання.

Матеріал і методи досліджень

Матеріалом були зразки колекції мутантів з різним біохімічним складом олії, тривалістю вегетаційного періоду, зміненими морфологічними ознаками; зразки різного географічного походження; лінійний та гібридний матеріал.

Методи досліджень: польовий (проведення фенологічних спостережень і обліків); лабораторний (ваговий - визначення насіннєвої продуктивності рослин і маси 1000 насінин; біохімічний - визначення вмісту та жирно-кислотного складу олії), статистичний (аналіз та оцінка достовірності одержаних експериментальних даних).

Дослідження проводили протягом 2009-2017 рр. на полях наукової сівозміни Інституту олійних культур НААН, розташованої на території Запорізького району Запорізької області, яка за ґрунтово-кліматичним районуванням відноситься до південного Степу України. Погодні умови, які склалися в роки досліджень, були контрастними за основними гідротермічними показниками. Закладка селекційних розсадників виконувалася згідно методичних рекомендацій (Lyakh, Polyakova 2008) за повною схемою селекційного процесу (конкурсне сортовипробування, попереднє сортовипробування, розсадники 1-го і 2-го років вивчення, колекційний розсадник, гібридні розсадники Fi і F₂, розсадник гібридизації). Як стандарт використовували сорт технічного напряму Південна ніч і сорт харчового напряму Ківіка.

Уміст жирних кислот в олії льону визначали методом газорідинної хроматографії на приладі «Селміхром-1» у лабораторії біохімії та масових аналізів ІОК НААН, вміст олії в насінні - на лабораторному ЯМР-аналізаторі АМВ-1006. Математичну обробку даних здійснювали за Доспеховим Б.А. в програмі Statistica (Dospehov 1985).

Результати досліджень та їхнє обговорення

льон олійний сорт селекційний

У результаті роботи науковцями лабораторії селекції льону були створені чотири сорти технічного напряму використання (Світлозір, Запорізький богатир, Патріций, Вогні Дніпрогесу) і сорт харчового напряму використання (Живинка) з високими показниками врожайності - 1,8-2,5 т/га, олійності - більше 47%, різним співвідношенням жирних кислот та відмітними маркерними ознаками (форма віночка, забарвлення віночка, насіння, листя).

В асортименті сортів льону олійного, внесених до Державного Реєстру сортів рослин України, маса 1000 насінин коливається в межах 7-8 г. Нами створено два крупнонасіннєві сорти, маса 1000 насінин яких перевищує 9,0 г - жовтонасіннєвий Світлозір і коричневонасіннєвий Запорізький богатир. Велике насіння цих сортів сприяє кращому його очищенню при доробці.

Крупнонасіннєвий сорт Світлозір створено методом індивідуального добору з гібридної популяції Авангард / МР 485. Занесений до Реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні в 2015 р. Автори: Лях В.О., Товстановська Т.Г., Ягло М.М., Сагайдак Є.О., Махно Ю.О., Журавель В.М., Полякова І.О.

У якості батьківських форм використано жовтонасіннєвий колекційний зразок Авангард, виділений як джерело комплексу цінних господарських ознак (висока маса насіння з рослини, олійність, вміст ліноленової кислоти в олії) і мутантний зразок МР 485, який характеризувався великою масою 1000 насінин. Сорт має велику білу квітку відкритого типу й велике жовте насіння. Тривалість періоду вегетації складає 87 діб. Вирізняється великою масою 1000 насінин - 9,2 г і перевищує стандартний сорт Південна ніч на 1,5 г. Середня врожайність за роки досліджень у конкурсному сортовипробуванні складала 2,0 т/га, що на 0,3 т/га вище стандартного сорту. Має підвищений вміст олії в насінні (48,3%) та вміст ліноленової кислоти в олії (68,4%) й перевищує стандартний сорт відповідно на 3,3% та 7,8% (табл. 1).

Крупнонасіннєвий сорт Запорізький богатир створено методом індивідуального добору з гібридної популяції Авангард / МР 485. Занесений до Реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні в 2018 р. Автори: Лях В.О., Махно Ю.О., Полякова І.О., Сорока А.І., Товстановська Т.Г., Ягло М.М., Сагайдак Є.О.

Має велику блакитну квітку відкритого типу й велике помірно-коричневе насіння. Тривалість періоду вегетації складає 91 діб. Маса 1000 насінин дуже велика - 9,8 г і перевищує стандартний сорт на 1,9 г. За врожайністю перевищує стандартний сорт на 0,5 т/га. Має високу олійність - 49,5%, що на 3,8% вище стандартного сорту і підвищений вміст ліноленової кислоти в олії - 65,6% (табл. 1).

Таблиця 1

Характеристика крупнонасіннєвих сортів льону олійного технічного напряму Світлозір і Запорізький богатир (2012-2017 рр.)